GH4169高温合金切削力建模及参数优化

为降低高温合金车削加工中的切削力,获得最优切削用量,以GH4169为研究对象,采用响应面法设计了三因素三水平干车削试验,基于方差分析方法分析了主切削力测量值,建立了主切削力数学预测模型,利用遗传算法优化了切削用量,最后通过试验验证了切削用量优化值。结果表明:背吃刀量和进给量对主切削力的影响高度显著;主切削力数学预测模型平均预测误差为7.1%,在合理范围内;优化后的主切削力相对于初始试验中的最小主切削力下降了14.5%。

水电站群联合调峰调度均匀逐步优化方法

由于受到系统规模逐年扩大、调度要求日趋精细和约束集合日渐庞杂等诸多因素影响,如何快速制定合理的发电调度计划是水电站群联合调度面临的关键科学难题,集中体现在初始解的快速生成机制、决策空间的科学辨识模式以及行之有效的优化调度方法等3个方面。为此,从工程实用化角度出发,提出求解水电站群联合调峰调度问题的均匀逐步优化方法。该方法首先依据水电系统相邻日运行工况估算各水电站可能发电能力,并由上游到下游依次采用切负荷方法来快速生成初始解;然后将多阶段决策问题分解为若干两阶段子问题进行求解,并将均匀试验设计耦入各阶段决策变量集合的构造工作,指导算法优选少数富有代表性的决策变量,大幅减少运算量与存储量,进而降低方法的计算复杂度;同时,在寻优过程中将多重复杂运行约束统一集成至指定约束,以动态辨识可行搜索空间,进而降低算法的计算消耗。工程应用结果表明,所提方法可快速获得满意调度结果,能够切实服务于水电调度运行工作的开展。

基于零件形心的数控火焰切割路径的规划

研究了数控火焰切割中多边形零件切割路径规划、打孔点的位置选择、带有内轮廓的零件打孔点位置选择和内轮廓的切割路径规划等关键问题,提出了一种基于零件外轮廓多边形形心的规划算法。首先根据零件外轮廓多边形计算零件的形心,然后把各个零件的形心作为TSP问题中的城市,采用蚁群算法对零件的切割路径进行分析。在此基础上,应用改进的局部优化算法研究了多边形零件切割打孔点的位置和内外轮廓的切割路径规划。

基于Hamilton回路的车辆巡逻问题优化算法

一类车辆巡逻问题可以归结为赋权Hamilton回路最小化问题。该文采用一种局部优化的单点切割方法,优化了业已求得的Hamilton回路经典启发式算法,给出了算法基础定理的数学证明,通过算例说明了算法的实现过程。该算法改进了经典启发式算法的性能,在实践中取得了良好的效果。

基于启发式Johnson算法优化BP神经网络的水产养殖产量预测模型

针对水产养殖产量预测难的现状,提出一种基于启发式Johnson算法优化的反向传播神经网络(BPNN)的产量预测模型。该模型在传统BP神经网络的基础上,针对网络训练时间长、易陷入局部最优的问题,通过启发式Johnson算法降低输入神经元维度,再结合试凑法确定神经网络隐层个数,构建启发式Johnson反向传播神经网络(HJA-BPNN)学习预测模型。实验结果表明,该模型在山东省对虾海水养殖产量预测中,预测的均方根误差小于传统BP神经网络和GM(1,1),且学习效率相比传统BP神经网络有所提升。研究表明,该学习预测模型在大量历史数据的模型构造上有更大的优势,能够缩短建模时间,同时获得良好的预测效果,为水产养殖产量预测提供了一种可行的新方法。

铣削力预测方法和影响因素综述

为减少航空发动机薄壁件铣削加工过程中的加工变形,提高加工质量,需对铣削加工过程中的切削力进行预测。因此,综述了多远回归分析预测模型、微元铣削力预测模型、有限元预测模型和人工神经网络预测模型,并对切削用量、刀具几何参数、工件材料、冷却作用、刀具材料和刀具磨损对铣削力的影响进行了分析。

机器人路径规划方法——突出点法

给出在二维环境中路径规划的一个新方法——突出点法.此方法可有效地求解障碍物为凸多边形或凹、凸多边形并存环境中的无碰、局部最优路径规划问题。

用McClellan变换设计三维FIR滤波器

本文把二维McClellan变换法推广到三维,从而提出一种三维的FIR滤波器的设计方法,给出了变换函数应具备的性质。在确定变换函数的系数,证明变换函数的性质以及在转移函数的网络实现方面都做了有意义的工作。

基于断裂力学理论的结构形状设计优化

采用生物算法对飞机结构中典型开口问题进行基于断裂力学理论的优化设计研究,将以往按照应力优化的思路发展为按照开口边缘应力强度因子优化,采用三次样条函数曲线模拟开口结构形状,以插值节点处的应力强度因子为优化目标,通过调整节点的位置实现优化目的。文中通过两个不同设计域下的算例的优化结果,表明按照文中方法进行结构形状优化,不仅能使整个开口边缘有均匀的应力强度因子,而且能使关键部位的应力强度因子大大降低。

特高含水期水驱砂岩油田井网部署自动优化方法

注水油田开发设计的重要环节是井网设计,在布井时应充分考虑储层的非均质性与各向异性以及注入水在地下的驱替动态,布置与其相匹配的井网,即矢量井网。油田是一个复杂的系统,井网调整时井组间相互制约,为了确定最优的井网部署方案,基于数学建模和最优化理论,建立了井网部署优化模型,以各注采连线上见水时间相同作为目标函数,辅以适当的约束条件,优化各井的位置。井网部署优化模型属于大规模、多变量的复杂优化问题,采用遗传算法进行求解,速度快、效率高。文中推导并建立了考虑非均质和各向异性非活塞式驱替见水时间计算方法,相比传统的通过耦合数值模拟程序求解开发指标方法,效率更高;建立了包含25口井的概念模型,验证了该方法的有效性,优化后可实现井网与储层非均质与各向异性的最大匹配。

基于KNN信道识别算法的无前后缀频域均衡技术

为了提高单载波频域均衡(SC-FDE)系统的频带利用率和通信速率,提出了一种基于KNN信道识别算法的无前后缀频域均衡技术;该技术通过构建不同信道环境下带有导频的训练数据集,根据训练数据通过不同信道条件下的特征并使用KNN算法进行分类,进而确定信道类型及信道最大多径时延,通过信道最大多径时延合理确定无前后缀重叠剪切频域均衡算法的最优重叠剪切长度,进而消除多径干扰对无前后缀频域均衡数据的影响,达到最优解调性能;仿真表明:基于KNN的重叠剪切算法与文献推荐的50%重叠剪切法相比,性能基本一致,即在误码率为10^(-3)的情况下,信噪比恶化不大于0.5 dB;此算法准确确定了最优重叠长度,减少了大量无效的重叠长度,保证了多径信道下系统的误码性能,达到性能和复杂度的平衡。

一种离散问题的新型鳗鱼算法

通过对鳗鱼生活行为的分析与研究,提出一种离散问题的新型鳗鱼群智能算法。描述鳗鱼洄游中的行为,提取鳗鱼浓度适应、邻近学习、性别突变3个重要行为,并建立模型进行数学描述。通过对鳗鱼3个重要行为的合理组织,引入等级划分制度与标识度的思想,给出应用于组合优化问题的离散型鳗鱼算法,特别是对于离散个体间的邻近学习,采用切割片段法,使种群个体间的信息可以相互传递。通过TSP问题公共测试库TSPLIB中的数据对算法进行测试,结果表明,该算法具有较强的寻优能力。

碟盘振动截割煤岩的参数优化与性能评价

为探究碟盘振动截割煤岩性能,以碟盘齿数、煤岩强度、进给速度、振动频率、振动幅值,设计5因素3水平的碟盘振动截割煤岩正交数值模拟实验,将径向载荷峰值均值、轴正向载荷峰值均值、轴负向载荷峰值均值作为评价指标,根据变异系数法确定指标权重,采用TOPSIS法和极差分析法综合评价载荷峰值均值与各因素对碟盘振动截割煤岩性能的影响程度,通过多目标遗传算法获得优化参数。结果表明:与正交数值模拟实验方案中综合评价最优组号相比,在煤岩抗压强度为20 MPa时,碟盘所受最大载荷峰值均值小15.92%,径向载荷峰值均值小32.98%;在煤岩强度为50 MPa时,碟盘所受最大径向载荷峰值均值无明显变化;在煤岩强度为90 MPa时,碟盘所受径向载荷峰值均值小17.87%。

车削钛合金断屑槽微织构参数优化

为提高硬质合金刀具切削Ti6Al4V钛合金工件时的断屑效果,基于Deform-3D有限元分析软件,通过多指标正交仿真试验测量其切削力及切削温度。采用极差分析探究断屑槽中微织构几何参数对上述指标的影响程度,运用多元非线性回归方法建立多目标优化的数学模型,并采用综合平衡法、响应面法及多目标模拟退火算法进行求解,对比结果表明:三种方法下,模型最佳参数解为A=0.26mm,B=0.35mm,C=0.09mm,微织构参数优化后的刀具能够有效降低切削力及切削温度,改善切削性能。

基于VB的平面切割辅助设计系统

本文介绍了平面切割图的计算机辅助设计系统(即二维排料CAD系统)在家具制造业中的广泛用途和优点,给出了利用二维数组实现大面积优先的最优化切割图设计的算法和实现算法的VB源代码。

基于ObjectARX及改进贪心遗传算法的切割路径优化

为了缩短割炬加工零件时间,利用图论中旅行商问题模型提出了一种改进的贪心遗传算法,并将其利用Object Arx在Auto CAD平台上实现。该算法从加工轮廓中提取特征点作为旅行商问题的城市,采用贪心交叉方式作为交叉准则、二点异位方式作为变异准则、颠倒变异与交叉的顺序,并利用轮盘赌选择父辈。该算法利用轮盘赌原理优化了第一座城市的选择,经实例仿真验证具有很好的效果,可以显著减少空行程,达到节约时间及成本的目的。

基于改进遗传算法的采煤机煤层截割路径优化方法

为解决当前方法收敛速度比减小的问题,提出并设计了一种基于改进遗传算法的采煤机煤层截割路径优化方法。根据实际的路径优化处理需求,进行初始煤层截割路径数据采集,采用多目标的方式,扩大路径额优化覆盖范围,设定多目标种群算子,并计算适应度函数,构建改进遗传测算煤层截割路径优化模型,采用改进交叉修正实现路径优化处理。测试结果表明:应用所提方法得出的收敛速度比均被控制在0.15以下,应用效果更佳。

基于MSTMM的超精密飞切机床动态特性分析

采用集中质量法建立超精密飞切机床的动力学模型,基于多体系统传递矩阵法推导了系统总传递方程。根据模态试验数据,以相对误差最小为目标,运用自适应遗传算法识别动力学模型中铰的线刚度与角刚度参数;采用MSTMM对机床动态特性进行求解。通过比较计算结果与试验结果,除第7阶外,前18阶频率的相对误差均<5%,证实了模型的准确性与方法的可行性;对比有限元计算方法,效率提升了近70倍。

基于响应面-遗传算法的不锈钢激光切割工艺参数优化与试验研究

为研究激光加工工艺参数对厚度为1 mm的304不锈钢切割质量的影响,设计Box-Behnken试验,采用2 kW光纤激光切割机对不锈钢进行切割试验,使用3D测量显微镜与高精度电子秤测量切面粗糙度与试样挂渣量,分析激光切割机的不同工艺参数(激光功率、切割速度、辅助气压、离焦量)对切割质量的影响规律。试验结果表明,激光功率和切割速度是挂渣量重要影响因素,激光功率和离焦量是粗糙度重要影响因素。根据试验测量结果结合响应面法得到了粗糙度和挂渣量的三维响应面模型,依据响应面模型的拟合结果,并以挂渣量和粗糙度最小为指标,利用遗传算法对激光切割工艺参数进行优化,得到一组最佳工艺参数组合为:激光功率1175 W,切割速度3.55 m/min,辅助气体压力1.55 MPa,离焦量0.48 mm。

基于机器视觉的变焦激光切割路径优化研究

针对目前变焦激光切割路径优化方法存在优化时间长、空程行程大以及优化性能低的问题,对基于机器视觉的变焦激光切割路径优化进行了研究。该方法依据机器视觉原理获取激光切割路径相关参数;通过计算机技术对相关路径进行了遍历处理,根据路径约束条件与目标优化函数,建立路径优化模型。进而基于改进后的蚁群算法完成模型的求解,获取最佳的变焦激光切割路径,实现路径的优化。试验结果表明,运用该方法进行变焦激光切割路径优化时,优化准确率高于95%,优化时间随着试验次数的增加也保持在3.5 s左右。因此,该方法优化时长低、空程行程小以及优化性能高。